JPH0641933B2 - Two-dimensional electrophoresis - Google Patents

Two-dimensional electrophoresis

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JPH0641933B2
JPH0641933B2 JP61285783A JP28578386A JPH0641933B2 JP H0641933 B2 JPH0641933 B2 JP H0641933B2 JP 61285783 A JP61285783 A JP 61285783A JP 28578386 A JP28578386 A JP 28578386A JP H0641933 B2 JPH0641933 B2 JP H0641933B2
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electrophoresis
rod
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、二次元電気泳動法、特にポリアクリルアミド
ゲルを用いた蛋白質試料の二次元電気泳動法及びその方
法を実施するための装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a two-dimensional electrophoresis method, in particular, a two-dimensional electrophoresis method for a protein sample using a polyacrylamide gel and an apparatus for carrying out the method. .

従来の技術 従来、試料を一次元ゲル中で電気的に泳動させ、これに
より得られた一次元サンプルゲル柱を二次元ゲルの上端
に載せて、さらに電気泳動させることからなる二次元電
気泳動法において、例えば前記一次元及び二次元ゲルと
してポリアクリルアミドゲルを用い、大腸菌リボソーム
蛋白質を分離検出する場合、試料蛋白は溶液として円柱
状の一次元ゲルに加えられ、その泳動により成分分離
(一次元分離)され、その状態で固定された円柱状ゲル
を異次元ゲルの上端に載置し、二次元泳動を行うもので
あった。
Conventional technology Conventionally, a two-dimensional electrophoresis method in which a sample is electrophoresed in a one-dimensional gel, the resulting one-dimensional sample gel column is placed on the upper end of the two-dimensional gel, and further electrophoresed. In, for example, when polyacrylamide gel is used as the one-dimensional and two-dimensional gels and Escherichia coli ribosomal proteins are separated and detected, the sample protein is added as a solution to the cylindrical one-dimensional gel and the components are separated by the electrophoresis (one-dimensional separation). Then, the columnar gel fixed in that state was placed on the upper end of the different-dimension gel to perform two-dimensional migration.

発明が解決しようとする問題点 この場合、泳動前の各ゲル中に残存するフリーラジカル
は泳動中において試料蛋白を化学変化させ、試料の一部
を消耗させてしまうという欠点があった。また、泳動処
理中の各ゲルにおいては、システイン残基の酸化により
試料中の蛋白分子がS−S架橋し、二量体化して分離さ
れにくくなるという欠点をも有していた。さらに、二次
元ゲルに特有の問題として塩基性低分子量の蛋白質は、
泳動フロントと重なって濃縮過程が長引き、分離が不十
分になるという不都合があった。
Problems to be Solved by the Invention In this case, there is a drawback in that free radicals remaining in each gel before electrophoresis chemically change the sample protein during electrophoresis and consume a part of the sample. Further, in each gel during the electrophoretic treatment, there was also a drawback that the protein molecules in the sample were SS-crosslinked due to the oxidation of cysteine residues, dimerized and became difficult to be separated. Further, as a problem peculiar to the two-dimensional gel, the basic low molecular weight protein is
There was an inconvenience that the concentration process was prolonged due to overlapping with the migration front and the separation was insufficient.

また、円柱型の一次元分離剤ゲルを、二次元ゲルの上端
に置くため、両ゲルの接触面の両脇に隙間ができ、これ
が泳動の乱れの一因となっていた。
Further, since the columnar type one-dimensional separating agent gel is placed on the upper end of the two-dimensional gel, a gap is formed on both sides of the contact surface of both gels, which has been a cause of disturbance of migration.

問題点を解決するための手段及び作用 これらの問題点を解決するため、本発明は、試料成分を
一次元ゲル中で電気泳動させ、これにより得られた一次
元サンプルゲルを二次元ゲルの上端に載せてさらに電気
泳動させることからなる二次元電気泳動法において、 試料を前処理用棒状ゲル中において電気泳動させること
により濃縮して零次元サンプルゲルを作成し、 前記サンプルゲルを一次元ゲル中において切欠かれた所
望のレベル位置に挿入して一次元電気泳動を実施し、こ
れにより二次元ゲルの上端に載せてさらに電気泳動させ
るべき一次元分離剤ゲルを調製することを特徴とする二
次元電気泳動法を構成したものである。
Means and Actions for Solving Problems In order to solve these problems, the present invention allows a sample component to be electrophoresed in a one-dimensional gel and the resulting one-dimensional sample gel to be the upper end of the two-dimensional gel. In a two-dimensional electrophoresis method, which consists of placing the sample on a plate and further electrophoresing it, the sample is concentrated in a pretreatment rod-shaped gel by electrophoresis to form a zero-dimensional sample gel. A two-dimensional gel characterized by preparing a one-dimensional separating agent gel to be electrophoresed by inserting it at a desired level position, which is notched, in order to carry out one-dimensional electrophoresis, thereby placing it on the upper end of the two-dimensional gel for further electrophoresis. This is an electrophoretic method.

本発明は、上記の構成において一次元泳動の前段階とし
て言わば零次元泳動を行わせたことにより、試料中の蛋
白分子が個々にフリーラジカルと遭遇するのを避けるよ
うに試料を濃縮し、これにより一次元泳動、さらには二
次元泳動の効果的な実施を可能にしたものである。
According to the present invention, in the above-mentioned constitution, so-called zero-dimensional electrophoresis is performed as a pre-stage of the one-dimensional electrophoresis, so that the sample is concentrated so as to avoid the protein molecules in the sample from individually encountering free radicals. This enables effective one-dimensional migration and further two-dimensional migration.

本発明は、また前記前処理用棒状ゲル及び一次元ゲルが
方形断面を有するようにし、これによって、サンプルゲ
ル及び一次元分離剤ゲルが、それぞれ前記一次元ゲル及
び二次元ゲルに大して隙間なく密着するようにしたもの
である。このようなゲル接続の密着性は、接続面の両脇
に隙間を生じ、泳動が乱れるという従来の円柱管内での
一次元ゲル調製方式の欠点を完全に解消するものであ
る。
The present invention also allows the pretreatment rod-shaped gel and the one-dimensional gel to have a rectangular cross-section, so that the sample gel and the one-dimensional separating agent gel adhere to the one-dimensional gel and the two-dimensional gel without much space. It is something that is done. The adhesiveness of such gel connection completely eliminates the drawback of the conventional one-dimensional gel preparation method in a cylindrical tube in which gaps are formed on both sides of the connection surface and migration is disturbed.

本発明は、さらにいずれもポリアクリルアミドからなる
前記棒状ゲル、一次元ゲル及び二次元ゲルを用いて蛋白
試料を分析するにあたり、前記各ゲルにおいて対応する
試料溶液又はゲルを加えて泳動させる前に、各ゲル中に
残存するフリーラジカルを除去するための荷電体からな
るラジカル捕捉剤を泳動させることにより、各ゲルでの
泳動中における試料の、フリーラジカルによる消耗を防
止するものである。
The present invention, further, in analyzing the protein sample using the rod-shaped gel, which is made of polyacrylamide, one-dimensional gel and two-dimensional gel, before the addition of the corresponding sample solution or gel in each gel, before migration, By migrating a radical scavenger composed of a charged body for removing free radicals remaining in each gel, the sample is prevented from being consumed by free radicals during the migration on each gel.

本発明は、さらにいずれもポリアクリルアミドからなる
前記棒状ゲル、一次元ゲル及び二次元ゲルを用いて蛋白
試料を分析するにあたり、前記各ゲルにおいて対応する
試料溶液又はゲルを加えて泳動させると共に強い還元的
状態を保つための荷電体からなる還元剤を泳動させるこ
とにより、各ゲル中で蛋白分子がS−S架橋し、二量体
化するのを防止するものである。
The present invention further analyzes the protein sample by using the rod-shaped gel, the one-dimensional gel and the two-dimensional gel, each of which is made of polyacrylamide. In each gel, a corresponding sample solution or gel is added to cause electrophoresis and strong reduction. By running a reducing agent composed of a charged body for maintaining the target state, protein molecules in each gel are prevented from SS-crosslinking and dimerization.

本発明は、さらにいずれもポリアクリルアミドからなる
前記棒状ゲル、一次元ゲル及び二次元ゲルを用いて蛋白
試料を分析するにあたり、二次元ゲルに添加された塩基
性ラジカル促進剤を前泳動によって除去すると共に、負
電極バッファーに強酸性液を加えて同ゲルの酸度を高め
ることにより塩基性低分子量の小蛋白に対する分離能を
向上させるものである。
In the present invention, when analyzing a protein sample using the rod-shaped gel, one-dimensional gel and two-dimensional gel, both of which are made of polyacrylamide, the basic radical accelerator added to the two-dimensional gel is removed by pre-migration. At the same time, a strong acid solution is added to the negative electrode buffer to increase the acidity of the gel, thereby improving the separation ability for basic low molecular weight small proteins.

実施例の説明 零次元泳動 ここにいう零次元泳動とは、一次元泳動において一次元
ゲルに試料溶液を注入する代わりに同ゲル中に挿入され
るサンプルゲルを電気泳動法により濃縮形成する処理の
ことである。この零次元泳動は、第1図(a)に示すよう
な角柱状のゲル室(1)を、一列又は二列以上形成したゲ
ルコンテナGCを上部バッファー槽(2)及び下部バッ
ファー槽(3)間に装着し、ゲル室(1)内には、例えば蛋白
試料の泳動媒体としてポリアクリルアミドゲルを収容
し、その上部より試料溶液を導入して行うものである。
この場合、上部バッファー槽(2)に設けられた陽極A及
び下部バッファー槽(3)に設けられた陰極B間には適当
な電圧が印加される。この泳動前においてポリアクリル
アミドゲルにはラジカル捕捉剤としての2−メルカプト
エチルアミンを前泳動させ、これによって試料蛋白の消
耗を防止できるようになっている。また、前記試料溶液
の泳動中においては、還元剤としてのシステインも共に
泳動させ、これによって前記蛋白分子のS−S架橋を防
止するものである。このようにして泳動濃縮された試料
はゲルコンテナGCから摘出又はそのコンテナの解体
により取出された後、その濃縮ゲル部分(4)の適当部位
を切り取って一次元ゲルのためのサンプルゲル片SGと
する。
Description of Examples Zero-dimensional migration Zero-dimensional migration as referred to here is a process of concentrating and forming a sample gel inserted into a one-dimensional gel by electrophoresis instead of injecting a sample solution into the one-dimensional gel. That is. In this zero-dimensional electrophoresis, a gel container GC 0 having one or more rows of prismatic gel chambers (1) as shown in FIG. 1 (a) is formed by an upper buffer tank (2) and a lower buffer tank (3). ), The gel chamber (1) contains, for example, a polyacrylamide gel as an electrophoretic medium for a protein sample, and the sample solution is introduced from above.
In this case, an appropriate voltage is applied between the anode A provided in the upper buffer tank (2) and the cathode B provided in the lower buffer tank (3). Before this migration, 2-mercaptoethylamine as a radical scavenger is pre-migrated on the polyacrylamide gel, whereby the consumption of the sample protein can be prevented. Further, during migration of the sample solution, cysteine as a reducing agent is also co-migrated, thereby preventing SS cross-linking of the protein molecule. The sample thus electrophoretically concentrated is taken out from the gel container GC 0 or taken out by disassembling the container, and then the appropriate portion of the concentrated gel portion (4) is cut out to prepare a sample gel piece SG for one-dimensional gel. And

なお、この零次元泳動に用いられた上部バッファー槽
(2)及び下部バッファー槽(3)は次に述べる一次元泳動用
の上部バッファー槽及び下部バッファー槽とそれぞれ同
様な構造を有するものであり、零次元泳動は試料を濃縮
するため、一次元泳動よりも全長の短いゲルコンテナを
用いたことが機構上の唯一の相違点である。ゲルコンテ
ナGCの両板間の距離、すなわちゲルの厚みはこの場
合約3mmとしたが、1mm程度から3mmを越えるものまで
その用途に応じて、作成することができる。一次元泳動
及び二次元泳動のゲル厚についても同様である。
The upper buffer tank used for this zero-dimensional migration
(2) and the lower buffer tank (3) have the same structure as the upper buffer tank and the lower buffer tank for one-dimensional electrophoresis described below, respectively. The only difference in the mechanism is that a gel container having a shorter total length than the above is used. The distance between both plates of the gel container GC 0 , that is, the thickness of the gel is about 3 mm in this case, but it can be made from about 1 mm to more than 3 mm according to its use. The same applies to the gel thickness for one-dimensional migration and two-dimensional migration.

一次元泳動 一次元泳動用ゲルコンテナGCは第2図(a)に示すよ
うな角柱状、すなわち矩形断面をもった複数列のゲル室
(10)を有すると共に、一側面の比較的高レベル位置にお
いて各ゲル室(10)に通ずるサンプル挿入窓(11)を形成し
たものである。前記零次元処理によるサンプルゲル片
は、この窓の縦寸法よりやや低い高さを有するが、零次
元及びこの一次元のゲル室幅及び奥行は同じであるた
め、この窓からゲル室(10)に挿入された各サンプルゲル
片SGは、同室内の泳動用ポリアクリルアミドゲルにお
けるこの窓に対応した切除部に入り、その上下切断端の
全面によく密着する。第2図(b)に示すSGCはサンプ
ルゲルカバー板であり、前記ゲルコンテナGCの各窓
(11)に対応する複数の窓栓(12)を有するものである。各
窓栓(12)は対応する各窓(11)内に挿入され、これにより
ゲル室(10)内において対応する位置にあるサンプルゲル
片SGの側面を支持及び被覆するものである。サンプル
ゲルカバーSGCを装着したゲルコンテナGCは第3
図に示すように、その上端及び下端を上部バッファー槽
ABV及び下部バッファー槽CBVに装着し、陽極
A及び陰極C間に適当な電圧を印加することにより、サ
ンプルゲルの泳動分離を行うものである。ゲルコンテナ
GCへのサンプルゲルカバーSGCの装着は、例えば
第4図に示すようなクリップ(13)を用いて行われる。ま
た、上部バッファー槽ABV及び下部バッファー槽C
BVの内部構造も同じく第4図に示す通りである。
One-dimensional migration Gel container GC 1 for one-dimensional migration is a prismatic column as shown in Fig. 2 (a), that is, a plurality of rows of gel chambers having a rectangular cross section.
In addition to having (10), a sample insertion window (11) communicating with each gel chamber (10) is formed at a relatively high level position on one side surface. The sample gel piece by the zero-dimensional treatment has a height slightly lower than the vertical dimension of this window, but since the zero-dimensional and this one-dimensional gel chamber width and depth are the same, the gel chamber from this window (10) Each of the sample gel pieces SG inserted in the section enters the excision portion corresponding to this window in the electrophoretic polyacrylamide gel in the same room, and adheres well to the entire upper and lower cut ends. SGC shown in FIG. 2 (b) is a sample gel cover plate, wherein each window of the gel container GC 1
It has a plurality of window stoppers (12) corresponding to (11). Each window plug (12) is inserted into each corresponding window (11), thereby supporting and covering the side surface of the sample gel piece SG at the corresponding position in the gel chamber (10). The gel container GC 1 equipped with the sample gel cover SGC is the third
As shown in the figure, the upper and lower ends are attached to the upper buffer tank ABV 1 and the lower buffer tank CBV 1 , and an appropriate voltage is applied between the anode A and the cathode C to perform the electrophoretic separation of the sample gel. Is. The sample gel cover SGC is attached to the gel container GC 1 by using a clip (13) as shown in FIG. 4, for example. Also, the upper buffer tank ABV 1 and the lower buffer tank C
The internal structure of BV 1 is also as shown in FIG.

上記の一次元泳動におけるポリアクリルアミドゲルは、
サンプルゲル片SGの挿入前において、ラジカル捕捉剤
としての2−メルカプトプロピオン酸を前泳動させたも
のであり、さらに前記サンプルゲルの泳動中においては
還元剤としてラジカル捕捉剤と同じ2−メルカプトプロ
ピオン酸が同時に泳動処理され、ゲル中を強い還元状態
に維持するようになっている。
The polyacrylamide gel in the above one-dimensional migration is
Before inserting the sample gel piece SG, 2-mercaptopropionic acid as a radical scavenger is pre-migrated, and further, during migration of the sample gel, the same 2-mercaptopropionic acid as a radical scavenger is used as a reducing agent. Are simultaneously electrophoresed to maintain a strong reducing state in the gel.

上記のようにサンプルゲル片を一次元ゲルとは別に作成
し、これを一次元ゲル中に挿入する方式は本発明におい
てのみ採用された独自の方式であり、これによってラジ
カル捕捉剤の前泳動処理と相俟って残存ラジカルによる
試料消耗の問題が解決したものである。
As described above, the method of preparing the sample gel piece separately from the one-dimensional gel and inserting it into the one-dimensional gel is a unique method adopted only in the present invention, whereby the pre-electrophoresis treatment of the radical scavenger is performed. Together with this, the problem of sample consumption due to residual radicals has been solved.

二次元泳動 二次元泳動のゲルコンテナは、第5図に示すような3種
類のゲルコンテナ板LP、MP、RPを組み合わせ、こ
れにより形成したゲルコンテナ構体を上下バッファー槽
と接続することにより行われる。二次元ゲル室は複数枚
用いた場合のMP−MP板面間及び左側コンテナ板LP
の右側面とこれに対応するコンテナ板MPの左側面並び
に、右側コンテナ板RPの左側面とこれに対応するコン
テナ板MPの右側面との間に形成される。
Two-dimensional migration A two-dimensional migration gel container is performed by combining three types of gel container plates LP, MP, and RP as shown in FIG. 5, and connecting the gel container structure thus formed to the upper and lower buffer tanks. . When two or more two-dimensional gel chambers are used, the space between the MP-MP plate surfaces and the left container plate LP
Is formed between the right side surface of the container plate MP and the left side surface of the corresponding container plate MP, and between the left side surface of the right side container plate RP and the right side surface of the corresponding container plate MP.

コンテナ構体GCと上部バッファー槽ABV及び下
部バッファー槽CBVを組み合わせた構造の断面は第
6図に示す通りであり、各ゲル室には上端に一次元泳動
済ゲルを載置できるだけの余裕を残して二次元泳動用ゲ
ルBGが挿入される。コンテナ板MPの上端にはスロッ
トDが形成されると共に、左側コンテナ板LP及び右
側コンテナ板RPの上端外側面と上部バッファー槽AB
の下端に形成された突起との間には同様なスロット
が形成される。コンテナ構体GCの各ゲル室の上
端からは一次元泳動済ゲルSGが挿入されると共に、
コンテナ構体GCの上端にはガーゼが当てがわれ、各
スロットD及びDにはガーゼGの上から平板くさび
PWが挿入され、これにより緊張されるガーゼにより一
次元泳動済ゲルSGの上側縁が押圧され、二次元泳動
用ゲルBGの上端と好ましく密着するようになってい
る。
The cross section of the structure in which the container structure GC 2 is combined with the upper buffer tank ABV 2 and the lower buffer tank CBV 2 is as shown in FIG. 6, and each gel chamber has an allowance for mounting the one-dimensional migrated gel on the upper end. The gel BG for two-dimensional electrophoresis is inserted while leaving the above. The slot D 1 is formed at the upper end of the container plate MP, and the upper end outer surfaces of the left container plate LP and the right container plate RP and the upper buffer tank AB are formed.
A similar slot D 2 is formed between the protrusion formed at the lower end of V 2 . The one-dimensional migrated gel SG 2 is inserted from the upper end of each gel chamber of the container structure GC 2 , and
Gauze is applied to the upper end of the container structure GC 2 , and the flat wedge PW is inserted into the slots D 1 and D 2 from above the gauze G, and the gauze tensioned by this inserts the one-dimensional migrated gel SG 2 into the gel. The upper edge is pressed so that it is in close contact with the upper end of the two-dimensional electrophoresis gel BG.

第7図はコンテナ構体GCを維持するための締結部材
H及び上部バッファー槽ABV及び下部バッファー槽
CBVの内部構造が示されている。
FIG. 7 shows the internal structure of the fastening member H for maintaining the container structure GC 2 , the upper buffer tank ABV 2 and the lower buffer tank CBV 2 .

この二次元泳動においても、泳動媒体であるポリアクリ
ルアミドゲルには試料ゲル柱SG成分の泳動前におい
て、ラジカル捕捉剤としての2−メルカプトエチルアミ
ンを泳動させることにより残存するフリーラジカルを除
去し、また試料ゲル柱成分の泳動中においは、電荷をも
った還元剤としてシステインを共に泳動させ、二次元ゲ
ル内を強い還元的状態に維持するようにした。同時に、
前泳動で同ゲル内の塩基性ラジカル促進剤を除去すると
共に、下部、すなわち負電極バッファー槽CBVには
塩酸を加えることにより、ゲルのpHを通常の4.5から
約0.9低下させて3.6となるようにした。
Also in this two-dimensional migration, residual free radicals are removed by migrating 2-mercaptoethylamine as a radical scavenger on the polyacrylamide gel, which is the migration medium, before migration of the sample gel column SG 2 component, and During migration of the column component of the sample gel, cysteine was co-migrated together as a reducing agent having a charge to maintain a strong reducing state in the two-dimensional gel. at the same time,
By removing the basic radical promoter in the gel by pre-electrophoresis and adding hydrochloric acid to the lower part, that is, the negative electrode buffer tank CBV 2 , the pH of the gel was lowered from normal 4.5 to about 0.9. To be 3.6.

第8図は本発明の方法を実施して得られた試料蛋白の分
子量と泳動距離との関係を示すグラフである。この場
合、移動度に対する電荷の効果の差を消去すれば、分子
量の対数値はほぼ完全に移動度に比例しており、分子量
の測定が可能となったことを示している。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the molecular weight of sample proteins obtained by carrying out the method of the present invention and the migration distance. In this case, if the difference in the effect of charge on the mobility is eliminated, the logarithmic value of the molecular weight is almost completely proportional to the mobility, indicating that the molecular weight can be measured.

上記第8図のグラフ及び第9図に示した二次元ゲルの分
離モデルから明らかな通り、二次元ゲルの塩基性領域か
らは、既知のスポット以外に4個の未知の蛋白質による
スポット(A、B、C、D)が検出された。第9図にお
いて、スポットAはL33の右下に、スポットBはL34の
左下に、スポットCはL29とL27の中間に、そしてスポ
ットDはL32の直下において見いだされる。なお、A、
B、Cは50S亜粒子に、Dは30S亜粒子に存在する。な
お、還元剤を用いずに、本発明の方法を実施した場合に
は、スポットA、B、Cが消失するが、BとCの消失に
伴ってその近傍にスポットB′とC′が見いだされた。
一方、Dは還元剤の有無と無関係に同一位置においてス
ポットを形成する。
As is clear from the separation model of the two-dimensional gel shown in the graph of FIG. 8 and FIG. 9, from the basic region of the two-dimensional gel, four spots (A, B, C, D) were detected. In FIG. 9, spot A is found at the lower right of L33, spot B is at the lower left of L34, spot C is midway between L29 and L27, and spot D is found just below L32. In addition, A,
B and C are present in the 50S subparticle and D is present in the 30S subparticle. When the method of the present invention was carried out without using a reducing agent, spots A, B and C disappeared, but spots B'and C'were found in the vicinity thereof as B and C disappeared. It was
On the other hand, D forms a spot at the same position regardless of the presence or absence of a reducing agent.

また、A、B、C、Dの分子量を二次元移動度を用いて
求めると、それぞれ6400、4900、8200及び
5900となった。なお、14Cアミノ酸標識によってコ
ピー数を測定し、それぞれ0.6、0.4、0.3及び
0.1の値を得たものである。
Moreover, when the molecular weights of A, B, C, and D were calculated using the two-dimensional mobility, they were 6400, 4900, 8200, and 5900, respectively. The number of copies was measured by 14 C amino acid labeling, and the values of 0.6, 0.4, 0.3 and 0.1 were obtained, respectively.

発明の効果 本発明の方法は、以上の如く構成されたため、各泳動用
ゲル内に残存するフリーラジカルを効果的に除去すると
共に、いわゆる零次元泳動法の実施による試料の濃縮に
基づいてフリーラジカルの影響(試料の消耗)を防止
し、さらにゲル内を還元状態に保つことにより試料蛋白
が従来の方法の如く還元型と酸化型の2つのスポットに
分裂するなどの不都合や、S−S架橋による二量体化を
防止し、定量性及び分解能を向上させたものである。ま
た、二次元ゲル内のpHを通常の状態より低下させたこと
により、移動度の大きい塩基性低分子量の蛋白質が泳動
フロントと重なって分離しにくくなるという欠点を改良
したものである。この結果、本発明においては、試料蛋
白の分子量の対数値と泳動度とが満足すべき比例関係を
示すようになった。
EFFECTS OF THE INVENTION Since the method of the present invention is configured as described above, the free radicals remaining in each electrophoretic gel are effectively removed, and the free radicals are collected based on the concentration of the sample by the so-called zero-dimensional electrophoresis method. To prevent the effects (exhaustion of the sample) of the sample and to maintain the gel in a reduced state, the sample protein splits into two spots, a reduced type and an oxidized type, as in the conventional method, and S-S crosslinking. It prevents the dimerization caused by the above and improves the quantification and resolution. Further, by lowering the pH in the two-dimensional gel from the normal state, the basic low molecular weight protein having high mobility overlaps the migration front and is difficult to be separated. As a result, in the present invention, the logarithmic value of the molecular weight of the sample protein and the mobility show a satisfactory proportional relationship.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a)及び(b)はそれぞれ本発明の零次元泳動用ゲル
コンテナ及びその使用状態を示す縦断面図、 第2図(a)及び(b)はそれぞれ一次元泳動用ゲルコンテナ
及びサンプルゲルカバーを示す斜視図、 第3図は一次元泳動用ゲルコンテナ及びこれに装着され
た上下電極槽を示す縦断面図、 第4図はその分解斜視図、 第5図は二次元泳動用の各種ゲルコンテナ板を分離して
示す斜視図、 第6図は第5図のゲルコンテナ板を組み合わせてコンテ
ナ構体とし、これに上下電極槽を装着した構造を示す縦
断面図、 第7図はその分解斜視図、 第8図は本発明の方法により得られた分子量泳動距離特
性を示すグラフ、 第9図は二次元ゲルの分離モデルを示す図である。 (1)……ゲル室 (2)……上部(陽極)バッファー槽 (3)……下部(陰極)バッファー槽 (4)……泳動用ゲル A……陽極 B……陰極 SG……サンプルゲル SGC……サンプルゲルカバー ABV……上部(陽極)バッファー槽 CBV……下部(陰極)バッファー槽 LP……左側コンテナ板 MP……中央コンテナ板 RP……右側コンテナ板 D……コンテナ間のスロット G……ガーゼ PW……平板くさび GS……ゲルスペーサ H……締結具
1 (a) and 1 (b) are vertical cross-sectional views showing the gel container for zero-dimensional electrophoresis of the present invention and its usage, and FIGS. 2 (a) and (b) are gel containers for one-dimensional electrophoresis and FIG. 3 is a perspective view showing a sample gel cover, FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a gel container for one-dimensional electrophoresis and upper and lower electrode tanks attached thereto, FIG. 4 is an exploded perspective view thereof, and FIG. 5 is for two-dimensional electrophoresis. Fig. 6 is a perspective view showing various gel container plates separated from each other. Fig. 6 is a longitudinal sectional view showing a structure in which the gel container plates of Fig. 5 are combined to form a container structure, and upper and lower electrode tanks are attached to it. FIG. 8 is an exploded perspective view thereof, FIG. 8 is a graph showing molecular weight migration distance characteristics obtained by the method of the present invention, and FIG. 9 is a view showing a separation model of a two-dimensional gel. (1) …… Gel chamber (2) …… Upper (anode) buffer tank (3) …… Lower (cathode) buffer tank (4) …… Running gel A …… Anode B …… Cathode SG …… Sample gel SGC …… Sample gel cover ABV …… Upper (anode) buffer tank CBV …… Lower (cathode) buffer tank LP …… Left container plate MP …… Center container plate RP …… Right container plate D …… Slot between containers G …… Gauze PW …… Flat wedge GS …… Gel spacer H …… Fastener

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】試料成分を一次元ゲル中で電気泳動させ、
これにより得られた一次元サンプルゲルを二次元ゲルの
上端に載せてさらに電気泳動させることからなる二次元
電気泳動法において、 試料を前処理用棒状ゲル中において電気泳動させること
により濃縮して零次元サンプルゲルを作成し、 前記サンプルゲルを一次元ゲル中において切欠かれた所
望のレベル位置に挿入して一次元電気泳動を実施し、こ
れにより二次元ゲルの上端に載せてさらに電気泳動させ
るべき一次元分離済ゲルを調製することを特徴とする二
次元電気泳動法。
1. A sample component is electrophoresed in a one-dimensional gel,
In the two-dimensional electrophoresis method, in which the one-dimensional sample gel thus obtained is placed on the upper end of the two-dimensional gel and further electrophoresed, the sample is concentrated in the pretreatment rod-shaped gel by electrophoresis and concentrated to zero. A one-dimensional sample gel is prepared, and the sample gel is inserted at a desired level position cut out in the one-dimensional gel, and one-dimensional electrophoresis is performed, whereby the sample gel is placed on the upper end of the two-dimensional gel for further electrophoresis. A two-dimensional electrophoresis method, which comprises preparing a one-dimensional separated gel.
【請求項2】前記前処理用棒状ゲル及び一次元ゲルが方
形断面を有するようにし、これによって、サンプルゲル
及び一次元分離済ゲルが、それぞれ前記一次元ゲル及び
二次元ゲルに対して隙間なく密着するようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の方法。
2. The pretreatment rod-shaped gel and the one-dimensional gel have a square cross section, whereby the sample gel and the one-dimensional separated gel are separated from the one-dimensional gel and the two-dimensional gel, respectively, without leaving a gap. The method according to claim (1), characterized in that they are brought into close contact with each other.
【請求項3】いずれもポリアクリルアミドからなる前記
棒状ゲル、一次元ゲル及び二次元ゲルを用いて蛋白試料
を分析するにあたり、前記各ゲルにおいて対応する試料
溶液又はゲルを加えて泳動させる前に、各ゲル中に残存
するフリーラジカルを除去するための荷電体からなるラ
ジカル捕捉剤を泳動させることにより、各ゲルでの泳動
中における試料の、フリーラジカルによる消耗を防止す
ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項又は第(2)項
記載の方法。
3. When analyzing a protein sample using the rod-shaped gel, the one-dimensional gel and the two-dimensional gel, each of which is made of polyacrylamide, before the electrophoresis is carried out by adding a corresponding sample solution or gel in each gel, Claims characterized in that the radical scavenger consisting of a charged body for migrating free radicals remaining in each gel is migrated to prevent the sample from being consumed by free radicals during migration on each gel. The method according to item (1) or (2).
【請求項4】前記一次元ゲルに対するラジカル捕捉剤が
2−メルカプトプロピオン酸を含み、前記棒状ゲル及び
二次元ゲルに対するラジカル捕捉剤が2−メルカプトエ
チルアミンを含むものであることを特徴とする特許請求
の範囲第(3)項記載の方法。
4. The radical scavenger for the one-dimensional gel contains 2-mercaptopropionic acid, and the radical scavenger for the rod-shaped gel and the two-dimensional gel contains 2-mercaptoethylamine. The method described in paragraph (3).
【請求項5】いずれもポリアクリルアミドからなる前記
棒状ゲル、一次元ゲル及び二次元ゲルを用いて蛋白試料
を分析するにあたり、前記各ゲルにおいて対応する試料
溶液又はゲルを加えて泳動させると共に強い還元的状態
を保つための荷電体からなる還元剤を泳動させることに
より、各ゲル中で蛋白分子がS−S架橋し、二量体化す
るのを防止することを特徴とする特許請求の範囲第(1)
〜(4)項のいずれか1項に記載の方法。
5. When analyzing a protein sample using the rod-shaped gel, the one-dimensional gel and the two-dimensional gel, each of which is made of polyacrylamide, a corresponding sample solution or gel is added to each gel to cause electrophoresis and strong reduction. The migration of a reducing agent composed of a charged body for maintaining the desired state prevents protein molecules from undergoing SS cross-linking and dimerization in each gel. (1)
~ The method according to any one of (4).
【請求項6】前記一次元ゲルに対する還元剤が2−メル
カプトプロピオン酸を含み、前記棒状ゲル及び二次元ゲ
ルに対する還元剤がシステインを含むものであることを
特徴とする特許請求の範囲第(5)項記載の方法。
6. The reducing agent for the one-dimensional gel contains 2-mercaptopropionic acid, and the reducing agent for the rod-shaped gel and the two-dimensional gel contains cysteine, Claim (5). The method described.
【請求項7】いずれもポリアクリルアミドからなる前記
棒状ゲル、一次元ゲル及び二次元ゲルを用いて蛋白試料
を分析するにあたり、二次元ゲルに添加された塩基性ラ
ジカル促進剤を前泳動によって除去すると共に、負電極
バッファーに強酸性液を加えて同ゲルの酸度を高めるこ
とにより塩基性低分子量の小蛋白に対する分離能を向上
させることを特徴とする特許請求の範囲第(1)〜(6)項の
いずれか1項に記載の方法。
7. When analyzing a protein sample using the rod-shaped gel, one-dimensional gel and two-dimensional gel, each of which is made of polyacrylamide, the basic radical promoter added to the two-dimensional gel is removed by pre-migration. Along with the addition of a strongly acidic solution to the negative electrode buffer to increase the acidity of the gel, improving the separation ability for basic low molecular weight small proteins claims (1)-(6) The method according to any one of paragraphs.
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